ChemNet
 
Химический факультет МГУ

Научные достижения химического факультета


Анастасия Новосельцева

Химики МГУ и физики РАН сделали быстрый тест на грипп

Сотрудники Химического факультета МГУ разработали экспресс-тест по определению вируса гриппа А. Новая методика позволит определять наличие и концентрацию вируса в биологических жидкостях за несколько минут.

В XX веке жертвами пандемий гриппа стали десятки миллионов человек. Всемирная организация здравоохранения объявила пандемию гриппа одной из десяти важнейших угроз здоровью человечества в 2019 году. Особо восприимчивы к вирусу люди, у которых иммунная система ещё не успела сформироваться – дети или люди с ослабленным иммунитетом. Лечение гриппа основано на приеме противовирусных препаратов. Чем раньше будет обнаружен вирус, тем более эффективным окажется лечение. Для определения вирусной нагрузки в современной диагностике используют полимеразную цепную реакцию (ПЦР) – очень точный, но сравнительно недешёвый и небыстрый метод.

Химики Московского университета с коллегами из академических институтов предлагают использовать для определения вирусных заболеваний спектроскопию гигантского комбинационного рассеяния (ГКР, или Surface Enhanced Raman Spectroscopy –  сокр. SERS). Метод базируется на эффекте рамановского рассеяния: возбуждающее излучение попадает на молекулы вещества, рассеивается и в спектре этого рассеянного излучения появляются новые спектральные линии, которых нет у первичного света. Анализируя спектр рассеянного света, ученые делают вывод о молекулярном строении вещества. "Рамановская спектроскопия привлекательна простой технической реализацией, - пояснил декан химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, член-корреспондент РАН Степан Калмыков. -- На исследуемый объект воздействуют излучением лазера в компактном спектрометре, рассеянное излучение детектируется и обрабатывается на компьютере несколько минут".

Рамановское рассеяние – очень слабый оптический эффект, на порядки меньше флуоресценции молекул красителя. Но интенсивность рассеяния можно многократно увеличить за счет взаимодействия молекул с поверхностью наноструктурированных металлов, поэтому данный тип спектроскопии рассеяния назвали поверхностно-усиленным. Работа придумана молодыми учеными к.х.н. Е.Г. Завьяловой (МГУ) и к.ф.-м.н. В.И. Кукушкиным (ИФТТ РАН) в группе профессора, д.х.н.А.М. Копылова на кафедре химии природных соединений совместно с коллегами из Института физики твердого тела РАН и Федерального научного центра исследований и разработки иммунобиологических препаратов им. М.П. Чумакова РАН. Учёные создали "сэндвич"-систему для экспресс-анализа: на подложку оксида кремния наносят наноструктурированное серебро, на которое осаждают аптамер (биологически активный ДНК-олигонуклеотид), специфичный к вирусу гриппа А любого штамма. При погружении в биологическую жидкость аптамеры избирательно связываются с вирусом. Для внесения рамановской метки и получения "сэндвича" на сенсор с вирусами наносят дополнительные молекулы аптамера с присоединёнными молекулами флуоресцентного красителя. Затем подложку с аптамерами и вирусами вносят в спектрометр, просвечивают световым монохроматическим изучением (при определенной длине волны) и по спектру рамановского рассеяния образца делают вывод о содержании вируса в организме.

"Чувствительность нашего метода сравнима с ужесуществующими методиками – мы определяем наличие не менее 10 000 вирусов в образце биологической жидкости. Пока мы тестируем нашу методику на модельной жидкости куриных эмбрионов, заражённых вирусами гриппа различных штаммов. В перспективе сможем надежно определять не только вирус гриппа А с помощью SERS. Мы планируем наносить на металлическую подложку аптамеры, специфичные и к другим вирусам", - пояснила один из соавторов исследования, аспирант Химического факультета МГУ Анастасия Новосельцева.

Результаты работы опубликованы в журнале PLoS ONE.




Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается  копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору